DE102007056228B4 - Method and device for correcting temperature-dependent changes in the mechanical properties of a movable closing part of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Korrektur von temperaturabhängigen Änderungen der mechanischen Eigenschaften eines von einem Gleichstrommotor beweglichen Schließteils eines Fahrzeugs, bei welchem bei der Fertigung des Fahrzeugs die mechanischen Eigenschaften des beweglichen Schließteils während eines Schließvorganges des beweglichen Schließteils bei einer ersten Umgebungstemperatur ermittelt und in Form einer ersten Referenzkennlinie in einem Speicher des Fahrzeugs nichtflüchtig hinterlegt werden und bei welchem die hinterlegte Referenzkennlinie während des Betriebes des Fahrzeugs mit einer errechneten Kennlinie verglichen wird und bei welchem mindestens eine weitere Referenzkennlinie ermittelt und in dem Speicher des Fahrzeugs nichtflüchtig hinterlegt wird, wobei jede der weiteren Referenzkennlinien einer anderen Umgebungstemperatur zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und Hinterlegung der mindestens einen weiteren Referenzkennlinie während des Betriebes des Fahrzeugs adaptiv vorgenommen wird.A method for correcting temperature-dependent changes in the mechanical properties of a DC motor movable closing part of a vehicle, wherein in the manufacture of the vehicle determines the mechanical properties of the movable closing part during a closing operation of the movable closing part at a first ambient temperature and in the form of a first reference characteristic in a Memory of the vehicle deposited non-volatile and in which the stored reference characteristic is compared during operation of the vehicle with a calculated characteristic and in which at least one further reference characteristic is determined and deposited in the memory of the vehicle non-volatile, each of the other reference characteristics assigned to a different ambient temperature is, characterized in that the determination and deposit of the at least one further reference characteristic during operation of the vehicle adaptively.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur von temperaturabhängigen Änderungen der mechanischen Eigenschaften eines beweglichen Schließteils eines Fahrzeugs.The The invention relates to a method and a device for correction of temperature-dependent changes the mechanical properties of a movable closing part of a Vehicle.
Von einem Gleichstrommotor bewegliche Schließteile eines Fahrzeugs, beispielsweise Schiebedächer oder Fensterscheiben, sind aufgrund gesetzlicher Vorgaben mit einer Schließkraftbegrenzung ausgestattet, die nach einem vorgegebenen Algorithums arbeitet.From a DC motor movable closing parts of a vehicle, for example sunroofs or windows, are due to legal requirements with a Closing force limitation equipped, which works according to a given algorithm.
Ein bekannter Algorithmus der Schließkraftbegrenzung beruht auf einem Vergleich eines unter Verwendung von Hallsensor-Impulsen oder unter Verwendung einer Motorstrommessung errechneten Schließkraftverlaufes mit einem Referenzkraftverlauf. Dieser Referenzkraftverlauf wird im Allgemeinen im Rahmen der Fertigung des jeweiligen Fahrzeugs durch eine Einmessung während eines Schließvorganges ermittelt und in einem Speicher des Fahrzeugs hinterlegt.One known algorithm of closing force limitation based on a comparison of one using Hall sensor pulses or under Use of a motor current measurement calculated closing force curve with a reference force curve. This reference force becomes generally in the context of the production of the respective vehicle through a measurement during a closing process determined and stored in a memory of the vehicle.
Bei diesem Einmessen wird der Referenzkraftverlauf in Form eines Reibungskraft-Hubweg-Diagrammes ermittelt, das das jeweils vorliegende mechanische System exakt beschreibt. Diese Deckungsgenauigkeit ist von hoher Bedeutung, da eventuelle Abweichungen zwischen dem Referenzkraftverlauf und den tatsächlichen Gegebenheiten des jeweils vorliegenden mechanischen Systems zu unterschiedlich großen Einklemmkräften führen. Derartige Schwankungen sind unerwünscht, da die Einklemmkräfte einerseits durch gesetzliche Vorgaben begrenzt sind, aber andererseits möglichst hoch sein sollen, um dem System ausreichende Robustheit gegenüber unerwünschten Motorstopp- bzw. Reversiervorgängen zu geben.at This calibration is the reference force curve in the form of a friction force-stroke path diagram determines that the respective mechanical system exactly describes. This coverage accuracy is of high importance since possible deviations between the reference force curve and the actual Conditions of each mechanical system present too different huge Einklemmkräften to lead. Such fluctuations are undesirable because the pinching forces on the one hand are limited by legal requirements, but on the other hand as possible should be high enough to give the system sufficient ruggedness over unwanted Engine stop or reversing operations to give.
Aus
der
Aus
der
Weiterhin
ist aus der
Auch
die
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchen der Einfluss von temperaturbedingten Veränderungen der mechanischen Charakteristik eines beweglichen Schließteils eines Fahrzeugs auf den Einklemmschutzalgorithmus des Fahrzeugs verringert ist.The object of the invention is to provide a method and a device in which the influence of temperature-induced changes in the mechanical characteristics of a movable closing part of a vehicle is reduced to the anti-jamming algorithm of the vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a method with the specified in claim 1 Characteristics and by a device with the specified in claim 13 Characteristics solved. Advantageous embodiments and further developments are specified in the dependent claims.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass temperaturbedingte Veränderungen der mechanischen Charakteristik des beweglichen Schließteils den Einklemmschutzalgorithmus des Fahrzeugs weniger beeinflussen als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Insbesondere sind im Ver gleich zum Stand der Technik unerwünschte Schwankungen bezüglich der Schließkraftbegrenzung reduziert.The Advantages of the invention are in particular that temperature-related changes the mechanical characteristic of the movable closing part the Less impact on vehicle anti-jamming algorithm than this is the case in the prior art. In particular, the same in comparison undesirable to the prior art Fluctuations in terms the closing force limit reduced.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigtfollowing The invention will be explained by way of example with reference to the drawings. It shows
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur von temperaturabhängigen Änderungen der mechanischen Eigenschaften eines von einem Gleichstrommotor beweglichen Schließteiles eines Fahrzeugs.The The invention relates to a method and a device for correction of temperature-dependent changes the mechanical properties of one of a DC motor movable closing part of a vehicle.
Bei der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung des Fahrzeugs im Werk während eines Schließvorganges des beweglichen Schließteils, bei dem es sich beispielsweise um eine Seitenscheibe des Fahrzeugs oder um ein Schiebedach des Fahrzeugs handelt, aus dem Motorstrom oder der Motordrehzahl und Motorspannung die Antriebskraft in Abhängigkeit von der jeweiligen Hubposition erfasst und in Form einer ersten Referenzkennlinie in einer Speichervorrichtung des Fahrzeugs nichtflüchtig hinterlegt. Unter Verwendung dieser Referenzkennlinie lässt sich dann im späteren Betrieb des Fahrzeugs bei Bewegungsvorgängen des Schließteils jeweils die maximal zulässige Kraftgrenze durch Addition einer vorgegebenen zulässigen Einklemmkraft errechnen, bei deren Überschreitung ein Reversiervorgang eingeleitet wird.at The present invention is used in the manufacture of the vehicle in the factory during a closing process the movable closing part, which is for example a side window of the vehicle or a sunroof of the vehicle, from the motor current or the engine speed and motor voltage, the driving force depending detected by the respective stroke position and in the form of a first Reference characteristic stored non-volatile in a storage device of the vehicle. Using this reference characteristic can then be in later operation of the vehicle during movement of the closing part each the maximum allowable Force limit by adding a predetermined permissible pinching force calculate if exceeded a reversing process is initiated.
Die
In
dem in der
Die jeweilige Reibungskraft F1 wird um die festgelegte zulässige Schließkraft F2 erhöht. Die Kurve F beschreibt die maximal zulässige Antriebskraft des Motors in Abhängigkeit vom Hubweg.The respective friction force F1 becomes the fixed allowable closing force F2 elevated. The curve F describes the maximum permissible driving force of the motor dependent on from the stroke.
Die maximale Antriebskraft F des Motors ist im interessierenden Stellbereich proportional zum Motorstrom. Dieser kann entweder direkt gemessen oder indirekt über weitere Motorparameter, beispielsweise die Batteriespan nung, die Motordrehzahl oder den Motorinnenwiderstand unter Berücksichtigung einer EMK-Konstante des Motors erfasst werden.The maximum driving force F of the motor is proportional to the motor current in the range of interest. This can either be measured directly or indirectly via further engine parameters, such as the battery voltage, the engine speed or the motor internal resistance, taking into account an EMF con Stante of the engine are recorded.
Während des Betriebes kann in vorteilhafter Weise eine Aktualisierung des abgespeicherten Reibungskraft-Hubweg-Diagrammes, welches die erste Referenzkennlinie darstellt, vorgenommen werden, um Unterschiede bei der Herstellung des Fahrzeugs aufgrund von Alterung, usw., zu berücksichtigen. Des Weiteren kann auch eine Aktualisierung im Hinblick auf die Speisespannung des Gleichstrommotors in dem Sinne erfolgen, dass dieser Parameter beim Start eines Schließvorgangs erfasst und bei der Ermittlung der Antriebskraft berücksichtigt wird.During the Operation can be advantageously an update of the stored Friction force-lifting path diagram, which represents the first reference characteristic curve, to differences in the manufacture of the vehicle due to aging, etc., to take into account. Furthermore, there may be an update with regard to the supply voltage of the DC motor in the sense that this parameter at the start of a closing process recorded and taken into account in the determination of the driving force becomes.
Aufgrund einer Verwendung der vorstehend beschriebenen, bei der Fertigung des Fahrzeugs erstellten ersten Referenzkennlinie ist sichergestellt, dass die mechanischen Eigenschaften des von einem Gleichstrommotor beweglichen Schließteiles des Fahrzeugs genau wiedergegeben werden. Diese Genauigkeit ist für den Betrieb des Fahrzeugs wichtig, da eventuelle Abweichungen unmittelbar zu erheblichen Schwankungen der Einklemmkräfte führen. Diese erheblichen Schwankungen der Einklemmkräfte sind unerwünscht, da sie einerseits durch gesetzliche Vorgaben begrenzt sind, aber andererseits möglichst hoch sein sollen, um dem Gesamtsystem eine ausreichende Robustheit gegenüber unerwünschten Motorstopp- bzw. Motorreversiervorgängen zu geben.by virtue of a use of the above-described, in the production the vehicle's first reference characteristic is ensured, that the mechanical properties of a DC motor movable closing part the vehicle accurately reproduced. This accuracy is for the Operation of the vehicle important because any deviations immediately lead to significant fluctuations in trapping forces. These significant fluctuations the pinching forces are undesirable, because on the one hand they are limited by legal requirements, but on the other hand possible should be high in order to give the overall system sufficient robustness across from undesirable Engine stop or Motorreversiervorgängen to give.
Um die genannten unerwünschten Schwankungen der Einklemmkräfte zu reduzieren wird bei der vorliegenden Erfindung während des Betriebes des Fahrzeugs mindestens eine weitere Referenzkennlinie ermittelt und in dem Speicher des Fahrzeugs nichtflüchtig hinterlegt. Jede dieser weiteren Referenzkennlinien ist einer anderen Umgebungstemperatur zugeordnet.Around the said undesirable Fluctuations in trapping forces is reduced in the present invention during the Operation of the vehicle at least one more reference characteristic determined and deposited in the memory of the vehicle non-volatile. Each of these other reference characteristics is at a different ambient temperature assigned.
Die
oben beschriebene erste Referenzkennlinie wurde – wie ausgeführt – während der
Herstellung des Fahrzeugs im Werk ermittelt. Dort herrscht eine
erste Umgebungstemperatur, die nachfolgend als Normaltemperatur
bezeichnet wird. Vorzugsweise gilt für diese Normaltemperatur die
folgende Beziehung:
Eine
zweite Referenzkennlinie ist beispielsweise eine Tieftemperaturkennlinie.
Diese beschreibt die mechanischen Eigenschaften des beweglichen
Schließteils
bei einer Temperatur, für
die vorzugsweise die folgende Beziehung gilt:
Eine
eventuelle dritte Referenzkennlinie ist beispielsweise eine Hochtemperaturkennlinie.
Diese beschreibt die mechanischen Eigenschaften des beweglichen
Schließteils
bei einer Temperatur, für
die vorzugsweise die folgende Beziehung gilt:
Diese weiteren Referenzkennlinien können grundsätzlich ebenfalls während der Herstellung des Fahrzeugs im Werk ermittelt und nichtflüchtig abgespeichert werden. Dies wäre jedoch mit sehr großem Aufwand verbunden. Beispielsweise müsste dazu das Fahrzeug auf –40°C abgekühlt werden.These additional reference characteristics can in principle also during the production of the vehicle is determined in the factory and stored non-volatile become. This would be but with a very big one Effort connected. For example, the vehicle would have to be cooled to -40 ° C.
Um diesen großen Aufwand zu vermeiden, erfolgt die Ermittlung der weiteren Referenzkennlinien während des Fahrzeugbetriebes adaptiv. Dabei wird von der ersten Referenzkennlinie ausgegangen, die beispielsweise einer Raumtemperatur von TK1 = 20°C entspricht, und es werden temperaturspezifische Änderungen aufgenommen. Beispielsweise legt man fest, dass die zweite Referenzkennlinie eine Tieftemperaturkennlinie ist und die mechanischen Eigenschaften des beweglichen Schließteils bei TK2 = –40°C beschreibt.In order to avoid this great expense, the determination of the further reference characteristics takes place adaptively during vehicle operation. The starting point is the first reference characteristic which, for example, corresponds to a room temperature of T K1 = 20 ° C., and temperature-specific changes are recorded. For example, it is determined that the second reference characteristic is a low-temperature characteristic and describes the mechanical properties of the movable closing part at T K2 = -40 ° C.
Beim Rekonstruieren der Kennlinienpunkte bei einer beliebigen Temperatur T zwischen –40°C und 20°C, also T ∊ [–40°C, 20°C], wird bei einem Motorlauf ein Kennlinienpunkt RF auf einer Position x wie folgt ermittelt: When reconstructing the characteristic points at an arbitrary temperature T between -40 ° C and 20 ° C, ie T ε [-40 ° C, 20 ° C], a characteristic curve point RF at a position x is determined during a motor run as follows:
Allgemein gilt: In general:
Dies bedeutet, dass ein aktueller Kennlinienpunkt mittels einer linearen Interpolation gewonnen wird.This means that a current characteristic point by means of a linear Interpolation is won.
Dies
ist in der
Der rekonstruierte Kennlinienpunkt RF(Ti, x) wird als Referenzkraft für den Einklemmschutz-Algorithmus des Fahrzeugs verwendet. Der aus der Motorgeschwindigkeit unter Verwendung von Drehzahlimpulsen und der Motorspannung oder aus dem Motorstrom gemessene Kraftwert wird mit dieser Referenzkraft verglichen, um zu erkennen, ob ein Einklemmen vorliegt oder nicht.The reconstructed characteristic point RF (T i , x) is used as a reference force for the anti-jamming algorithm of the vehicle. The force value measured from the motor speed using speed pulses and the motor voltage or from the motor current is compared with this reference force to detect whether pinching is present or not.
Wird erkannt, dass kein Einklemmen vorliegt, dann wird der gemessene Kraftwert dazu verwendet, beide abgespeicherten Referenzkennlinien zu aktualisieren, um diese Referenzkennlinien an die sich während des Betriebes aufgrund von Alterung ändernden mechanischen Eigenschaften des Schließteils anzupassen.Becomes detected that there is no pinching, then the measured Force value used, both stored reference characteristics to update these reference curves to those during the Operation due to aging changing adapt mechanical properties of the closing part.
Dies
geschieht, indem zunächst
die Abweichung zum Kennlinienpunkt ermittelt wird:
Dann erfolgt eine Aufteilung der Abweichung auf die Referenzkennlinien wie folgt: Then, the deviation is distributed to the reference characteristics as follows:
Allgemein gilt: In general:
Allgemein gilt: In general:
Anschließend wird eine Aktualisierung der Kennlinien mit den berechneten Werten vorgenommen. Dabei werden vorzugsweise die Abweichungen auf einen Grenzwert ΔRFmax begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass einmalige Störungen keinen unmittelbar verfälschenden Einfluss auf die Referenzkennlinien haben.Subsequently, the characteristic curves are updated with the calculated values. In this case, the deviations are preferably limited to a limit value ΔRF max . This has the advantage that one-time disturbances do not have a directly distorting influence on the reference characteristics.
Die
vorstehend beschriebene Vorgehensweise ist in der
Durch die permanente Aktualisierung wird sukzessive die gewünschte Tieftemperatur-Kennlinie gebildet, so dass diese nicht bereits bei der Fertigung des Fahrzeugs ermittelt wer den muss. Anfänglich auftretende temperaturbedingte Klemmkraftschwankungen werden somit stetig reduziert.By the permanent update will successively become the desired cryogenic characteristic formed, so these are not already in the production of the vehicle determines who has to. Initially occurring temperature-induced clamping force fluctuations are thus steadily reduced.
Bei
den vorherigen Ausführungen
wurde davon ausgegangen, dass temperaturbedingte Änderungen der
mechanischen Eigenschaften des Schließteils linear von auftretenden
Temperaturänderungen
abhängig sind.
Da dies in der Praxis nicht immer gegeben ist, kann die beschriebene
lineare Interpolation bei Bedarf in Abhängigkeit von der Temperatur
auf beliebige Profile erweitert werden. In der
Eine
entsprechende Anpassung durch Berücksichtigung des Faktors KTemp(T) ist auch im Zusammenhang mit dem
Aktualisieren der Referenzkennlinien wie folgt durchzuführen:
Das vorstehend beschriebene Verfahren lässt sich auf beliebig viele Referenzkennlinien bei unterschiedlichen Temperaturen anwenden. Es sind dann jeweils jene zwei Kennlinien zu betrachten, welche die aktuelle Umgebungstemperatur nächstfolgend umschließen.The The method described above can be as many as desired Apply reference curves at different temperatures. In each case, those two characteristics are to be considered which enclose the current ambient temperature next.
Die
Eine
Bewegung des beweglichen Schließteils
wird durch eine Betätigung
des Bedienschalters
Während des
Betriebs des Gleichstrommotors werden mittels des Hall-Sensors
Die
Bei
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der Speicher
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